19 植物调控系统部分.ppt

光周期与光周期现象 在一天之中，白天和黑夜的相对长度称为光周期。 植物通过感受昼夜长短变化而控制开花的现象称为光周期现象。 植物光敏素 植物对光周期反应的类型 1. 长日植物：指在24 h昼夜周期中，日照长度长于某一临界日长，才能成花的植物。如小麦、萝卜、白菜、天仙子等。 2. 短日植物：指在24 h昼夜周期中，日照长度短于某一临界日长，才能成花的植物。如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等。 3. 日中性植物:在任何长度的日照下均能开花。如月季、四季豆、番茄等。 开花的光周期控制 光敏素是一种光检测器，可为植物设定生物钟 ·??植物是如何准确测量光周期的？感光色素– 光敏素是含吸收光照成分的蛋白。 ·?光敏素的2种形式：Pr (吸收红光)和Pfr(吸收远红光)。 ·??不管植物接受多少次闪光，只有最近一次闪光的波长可影响到植物对夜长的测量。 ·??每次黑暗处理，合成新的Pr， Pfr 比Pr更易于被酶解。 ·???太阳升起时，Pr被快速低转化为 Pfr。每天黎明时Pfr的突然增加为植物设定了生物钟。 向光性- 生长中的茎朝向光照一侧的弯曲. 生长素? Frits Went 植物光敏色素和光周期现象 向重力性- 茎或根对重力的反应. 1st 细胞分裂素 2nd 生长素 茎的向重力性 根的向重力性 平衡石 向触性- 与物体接触时的植物反应. 向日性- 叶片和花朝太阳的定向. 叶枕的膨压变化. 叶枕- 叶柄或小叶柄基部的类似关节的加厚. 叶枕 皮层 维管组织 与外部刺激方向无关的生长反应 感性运动 感夜性 感触性 接触形态建成 感夜性- 感受昼夜节律变化而出现叶片的上下运动。 感触性- 接触产生的感性运动 植物的接触形态建成(Thigmomorphogenesis)：植物对机械刺激作出反应而改变生长模式。 菜豆的睡眠运动 植物的生物钟现象 生物钟（Biological clocks） 光敏素：分子开关机理 太阳光中红光较远红光多，当光照充分时， Pfr (光敏素的活性形式)也较多 光敏素对莴苣种子萌发的调节作用 短日植物只有当连续黑暗期超过一临界长度才开花。 长日植物只有当夜长短于临界长度才开花。 **已知是夜长而非日长影响了植物的开花! 因为观察发现： -如果照光被黑暗打断，植物仍可开花。 - 如果黑暗被光照打断，植物不能开花。 光敏素影响光周期：红光和远红光对光周期反应的可逆影响 Review of a general model for signal-transduction pathways 植物生长和发育的调节：植物激素 激素 激素- 调节代谢、生长和形态发生的微量产生的有机物质。 吲哚环 乙酸侧链 吲哚乙酸(IAA) A grass seedling growing toward a candle’s light 胚芽鞘 背光侧 照光侧 光照 1 对照 2 切去尖端 3 不透明材料罩住 4 透明材料罩住 5 基部不透明材料套住 6 尖端琼脂块分隔开 7 尖端用云母分隔开 温特的实验 5类植物激素 生长素 叶原基、幼叶、发育中的种子。 极性 (单向)和非极性。 细胞分裂素 根尖。 经由木质部从根到茎。 乙烯 应答胁迫的大部分组织。 从合成部位扩散。 脱落酸 成熟叶片和根、种子。 从叶片的韧皮部或从根的木质部。 赤霉素 茎和发育中的种子的幼嫩组织。 木质部和韧皮部。 生长素 是已知的唯一可极性运输的激素. 极性运输是向基的运输. 向顶运输部位 向基运输部位 生长素为长距离信息交流提供化学信号 顶端优势- 顶芽对侧芽的抑制性影响. 顶端优势：含顶芽 (左), 除去顶芽 (右) 生长素在维管组织的分化和再生中发挥作用 生长素促进果实发育 生长素促进侧根和不定根的形成 生长素防止植物器官脱落 人工合成生长素可作为除草剂使用 乙烯在果实成熟中起作用 乙烯可抑制或促进细胞扩展(Cell Expansion) = 抑制 细胞分裂素促进细胞分裂 细胞分裂素延缓叶片衰老 细胞分裂素促进侧芽的生长 脱落酸 (ABA) 可防止种子萌发 脱落酸在根-茎信号转导途径中发挥作用 脱落酸与气孔关闭有关 赤霉素 (GA) 可引起矮化突变体长高. 赤霉素可通过刺激细胞分裂和伸长引起茎的疯长. 水稻疯苗病 “Foolish seedling disease” in rice 赤霉素发挥的多重作用 1) 种子破休眠 2) 种子萌发 赤霉素可引起抽薹 赤霉素影响果实发育 其他化学信号物质 油菜素内酯- 大多数植物组织正常生长所需. 水杨酸- 对植物病原的防御中发挥信号作用. 茉莉酸- 植物生长调节和防御. 多胺- 生长和发育;减数分裂和有丝分裂. 系统素- 激活对食草动物化学防御中的长距离信号. 一氧化氮(NO)- 激素应答和防御应答中的信号. 外部因子和